鲸创电子的港口集装箱无人值守称重系统的解决方案

　　宁波港的集装箱称重系统改造的试验表明，应用高精度传感器和称重仪表技术，用龙门吊进行在线检测的称重系统改造解决方案，具有投资少、精度高、时效性强等优点，值得在全国推广。我们相信，在线检测会成为未来港口称重的主要发展方向，我公司会为此作出不懈努力。

　　一、目前的港口集装箱称重系统已不能适应经济发展的要求

　　近年来，随着中国加入WTO和国民经济的迅猛发展，全国各大港口吞吐量不断放大，而其中又以集装箱吞吐量的增长最为明显。以宁波港为例，2003年度集装箱吞吐量已达300万标箱的历史最高值。为了有效监管、控制进出口货物的重量(尤其是进口货物实际重量与报关重量不符)，必须对每个集装箱进行称重，因此海关和港口部门的工作量不断增加。然而目前大量的集装箱称重还是利用传统的电子汽车衡来完成，存在以下一些弊端：

　　1、有限的电子汽车衡根本无法满足大量的称重工作量

　　据统计，一台地磅即使不间断地工作，一天最大过磅量不过200车次，一年6万车次，按目前的吞吐量至少要配置50台电子汽车衡才能完成集装箱称重。而目前宁波港用于集装箱称重的汽车衡也就十来台，根本满足不了需要。按照每台15万元计至少投资750万元，还不包括司磅人员的工资、场地费及每年的计量部门检定费用、日常维护费用。

　　2、电子汽车衡称重的作弊问题无法解决

　　称重作弊始终是个比较头痛的问题，要解决这个问题必须每台车配置红外车辆识别器及监控设备，预计每台花费3-4万元，共计200万元左右。

　　3、称重数据的传输问题可能是最大的问题

　　海关、港口等相关管理部门需要与集装箱箱号对应的准确的称重数据，并且要的是即时数据。这样就要求我们把所有的电子汽车衡联网，并且要配置集装箱箱号识别器，把箱号及对应的重量通过网络传输给相关部门。而这样又需要一大笔投资。

　　不过，即使宁波港要投资上千万来解决集装箱的称重问题，有些问题可能还是无法解决：

　　1、通过2次称重(或者必须预先知道集卡的皮重)才能得到集装箱的重量，而并不是每辆车的皮重都有储存记录，这样时间上有耽搁;相关部门无法在第一时间得到集装箱重量数据。

　　2、集卡过磅后就开走了，尽管相关部门得到了即时数据，如果发现与报关的重量相比有较大出入时，如何及时查验控制(可能车子已开走)。

　　二、宁波港集装箱称重系统的改造试验

　　鉴于上述情况，我公司协同宁波海关技术处和北仑港国际集装箱码头有限公司进行了集装箱称重改造的有益尝试：

　　1、市场调研

　　经过调查，我们了解到以下情况：宁波北仑港集装箱码头本身一直在运行集装箱码头作业系统软件，详细的作业情况通过无线终端传输给数据交换中心(EDI)。100%的集装箱进出港必定要通过龙门吊的吊装来实现，并分析了集装箱在码头吊装的全过程。

　　每一台龙门吊原来装有利用重量检测的超载报警装置，但综合精度相当低(10%左右)，无法达到我们的称重要求(1%左右)。通过现场分析发现导致重量偏差的因素有以下几个方面：

　　⑴原有龙门吊只用对角两个称重传感器，导致集装箱偏转、晃动时误差相当大，可以达到数吨之多;原有称重传感器的精度不高(只有1%F.S)，仪表精度也只有0.1%，也是导致精度不高的原因;

　　⑵钢丝绳张角过大，接近地面的位置到最高点相差很大，空吊具上下相差600多公斤，25吨箱相差有2吨之多;

　　⑶受温度的影响相当大，一到夏天就会出现称重数据漂移现象。
 

 

　　2、解决方案

　　经过详细现场调研及分析论证，我们提出了集装箱在线重量检测的方案：利用龙门吊对集装箱吊装过程中来测量其重量。通过现场试验我们制定了一套提高精度比较切实可行的方案：用4个高精度传感器(C3)、1块高精度称重仪表等替换原有装置，并增加接线盒总成、控制主板等，再建立1个切实可靠的数学模型进行数据处理。

　　方案的具体内容如下：

　　1、硬件：

　　⑴ 用高精度的称重传感器(C3级)替换原来的传感器，提高其固有精度;

　　⑵ 用高精度称重控制仪表替换原来的装置，在保留原来的功能(超载报警等)前提下增加滤波电路并防止高频干扰等，提高其精度及可靠性;增加输入控制，接收龙门吊开闭锁及缓冲区控制信号，来进行数据采集(开始及结束);

　　2、软件：数据接收、数字滤波、建立动态数学模型并进行数据采样，得到一个唯一的相对准确的重量数据通过网络发送，并控制整个系统的工作。

　　3、效果

　　通过试验我们发现，该方案具有改造较为方便、周期短、相对造价较低、精度高并对操作员工要求较低等特点，经过2台样机改造后测试，综合精度均在1%以内;经过将近1年的运行，系统的精度、稳定性、可靠性都达到我们预期的要求。该方案得到了宁波海关技术处及宁波北仑港国际集装箱码头有限公司(NBCT)专家们的认可，并于2003年10月份起在宁波港码头进行了全面推广，效果良好。

　　三、结束语

　　大量港口的集装箱称重是利用电子汽车衡来完成的，存在着投入大、费用高、作业量大等弊端。宁波北仑港称重系统改造的试验表明，应用高精度传感器、动态称重技术，用龙门吊进行在线检测的称重系统改造解决方案，具有投资省、精度高、时效性强等优点，值得推广。